RFID in der PraxisEinsatz von RFID-Techniken im West-Ost-Güterverkehr
Methodische Risikobewältigung
Referent: Rainer BarthelLeiter Transport und Verkehr
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Das System- und Softwarehaus ...
... für Entwicklungs-und Serviceprozesse softwareintensiver, komplexer, technologisch hochwertiger und sicherheitsrelevanter Produkte.
über 1000Mitarbeiter
160 Millionen Euro (2003)Umsatz
6 Millionen EuroStammkapital
Gesellschafter
Beteiligungen ServiceXpert GmbH (100%)LOG Logistik-Systembetreuungs-GmbH (50%)
Außenbüros Berlin, Bonn, KoblenzIngolstadt, Karlsruhe, Köln, München-Nord, Raunheim, Stuttgart, Wilhelmshaven, Wolfsburg
Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG (30%)Thales Communications Thales Communications GmbH (30%)LITEFLITEFLITEFLITEF Litef GmbH (10%)
EADS Deutschland GmbH (30%)
Daten und Fakten
verfügt über Fach-, Prozess- und MethodenwissenESG
ist Hardware-neutral und Hersteller-unabhängigESG
berät in allen Phasen des LebenszyklusESG
hat Kunden aus Militär, Behörden und IndustrieESG
betreibt Technologietransfer zwischen den MärktenESG
Merkmale
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Transmitter-Responder =„Sende-Antwort-Gerät“
Es dient der Identifikation mittels drahtloser Übermittlungeines Identifikations-Codes an ein Lesegerät
„RFID“ = Radio-Frequenz Identifikation über eine Luftschnittstelle (mittels magnetischer (Wechsel-) Felder oder elektromagnetischer Wellen („Radio Wellen“))
Mittlerweile auch Identifikation von - unveränderlich gespeicherten (r/o) - variabel gespeicherten (r/w)- messtechn. gewonnenen Daten
RFID - TechnologieüberblickDefinition
Chip Größe:< 1,5 mm2Inlay
Antenne
Transponder bestehen aus einem Mikrochip und einer Spule / AntenneMan unterscheidet Transponder hinsichtlich der Stromversorgung in:
- aktiv (zusätzlich eine Batterie für eigene Energieversorgung)- passiv (Energieversorgung für Datenübertragung induktiv von Schreib-
Lese-Einheit) Sie werden ausserdem nach Bauform und Funktionsumfang unterschieden
RFID - TechnologieüberblickDefinition
Die RFID Technologie –Transponder-Bauformen
Der Mikrochip kann zusammen mit der Antenne in unterschiedliche Bauformen untergebracht werdenDie Abmessungen der Bauform beeinflussen die Schreib-Lese-ReichweiteDie Auswahl der Bauform erfolgt passend zur Anwendung – z.B. physische Beanspruchung, Untergrund, Temperaturbereich
Siemens (Knopf ) Baumer Ident UHF LR-Transponder Schreiner (Label)
kein Sichtkontakt notwendig ( BarCode)Inert gegen Verschmutzung ( Lesbarkeit v. BarCode)Daten ggf. variabel ( fix bedrucktes Etikett)Dezentrale „Datenbank“ ( Aufwand Zugriff auf zentrale Daten)Verkryptung ( Einbindung mehrerer Nutzerkreise)Schnelligkeit in Prüfprozessen ( Warenkommissionierung)
Transponder - SystemSystemintegration (SI) (Chance zur Optimierung v. Prozess-Ketten)… von Hard- und Software: Auswahl + Installation + Inbetriebnahme+ After Sales Service
RFID - TechnologieüberblickVorteile der Transponder-Technologie
BC, LW-/MW-, Navigation
SW (Com, BC, Mobile, Marine..)
FM (Radio, TV)
Microwave Link, Sat-TV
Nicht in Deutschland
Heim + Industrie genutzt
z.B. Krankenwagen-Funkt
Home: Baby-Phone, etc.
Reserviert für Maut
1)
2)
3)
4)
5)
Reichweiten d = O(1m)Nahfeld : d < l / 2p
(heute) induktive Koppl.
Reichweiten d ≥ O(1m) Fernfeld : d > l / 2p
el. mag. Wellen
f: 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 MHzλλλλ: 30000 3000 300 30 3 0,3 0,03 0,003 m
LF MF HF VHF UHF SHF EHF
80
60
40
20
250
25
ERP, mW(> 30 MHz)H, dBµµµµA/m @ 10m
(< 30 MHz)
6,76 13,56 27 40,66 433 869 915 2450 5800 77000 MHz
EU US
100-135 kHz 2,45 GHz13,56 MHz
1) 2)3) 4) 5)
UHF
RFID - TechnologieüberblickFrequenzbereiche
0,25Range
[m]0,6 10 302
Preis
Short- Mid- Long-
~125 kHz
13,56 MHz (868/915 MHz) / 2,45 GHz
5,4 GHz2,45 GHz
27, 40, 433 MHz
868 / 915 MHz(EU / US)
E+Caktiv
E+Cpassiv
E: aktivC:passiv
RFID - TechnologieüberblickSysteme im Überblick
hoch*hochhochStörfestigkeit, Erstleserate
schnellmittellangsamDatentransfer-Rate
US: 0 – 400 / 50 cmEU: 0 - 50 cm0 - 100 cm0 - 100 cmTyp. Lesereichweite (Größe :
Scheckkarte)
O(50) möglich50 Tag IDs / s
beliebige Zahl50 o .200 Tag IDs / sKaum implementiertPulklese-Fähigkeit
gute Lesbarkeitkeine Lesbarkeitbedingte LesbarkeitMetalloberfläche
starker / sehr starker EinflußGeringer Einflußkein EinflußWasser , Feuchtigkeit
Material-abhängigGeringer Einflußkein EinflußUntergrund (kein Metall)
US: bislang bevorzugtEU: im Aufbau
seit 90er Jahre, ISO 15693 seit 2002seit > 10 JahrenVerfügbarkeit
Funk-WellenInduktiv gekoppeltKommunikation
UHF / 2,45 GHz13,56 MHz100 - 135 kHz
RFID - TechnologieüberblickMöglichkeiten und Grenzen
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Walmart fordert Ausstattung mit RFID (1)
Beschreibung= Top 100 Lieferanten müssen Paletten und
Behälter ab Jan. 2005 mit RFID ausstatten= Restliche Lieferanten bis 2006
Vorgehensweise= Entwicklung und Systemtests von RFID-
Technologien in Zusammen-arbeit mit demAuto-ID-Center (MIT)
= Unterstützung der Realisierung bei Lieferanten
HandelLieferant
Logistik-Untern.
BankenBehörden
Prognose – Beschaffung – Produktion – Verladung - Lieferung
Beschaffung – Risikoverteilung – Kredit – Erfüllung - Bezahlung
AusgabenManagement
Supply chainManagement
ErlösManagement
Physikalische Supply chain
Finanzielle Supply chain
Aktuelle Entwicklungen in der IndustrieRFID in der Praxis
Walmart fordert Ausstattung mit RFID (2)
Ergebnis(1)
= Personalkostenreduktion um 15% ($ 6700 Mio.) durch Zeitersparnis (Wegfall von Barcode-Scannvorgängen)
= Erhöhung der Produktverfügbarkeit ($ 600 Mio.) (2)
= Reduzierung des Schwunds durch Mitarbeiter ($ 575 Mio.) = Besseres Tracking von >1000 Mio. Paletten und Behälter ($ 300 Mio.)= Reduzierung der Inventurkosten durch erhöhte Transparenz der Produkte in der Supply
Chain – in eigenen Distributionszentren und an Standorten der Lieferanten ($ 180 Mio.) = Schnelle Realisierung von Standards durch Schneeball-Effekt und sinkende Kosten
(1) Quelle: CIO-Insight, Business Case von Sanford C. Bernstein & Co bei Roll-out auf gesamte Supply Chain und Supermärkte, Stand Januar 04 (2) 7% der Produktesind durchschnittlich out-of-stock in Massenmärkten, sehr schnell drehende Produkte ca. 17% Quelle: Procter & Gamble Januar 04
Aktuelle Entwicklungen in der IndustrieRFID in der Praxis
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Global RFID Policy ist 1. SchrittFormulieren einer Global RFID Policy
Technologie BewertungImprovment ImpactManagement Commitment
Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
1
2
3
4
5
Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Applikationsanalyse ist 2. Schritt
Initiieren einer Applikations Analyse
Welche Applikationen?An welchen Standorten?Welche Technologie je Applikation?Zielsetzung je Applikation?Verantwortlichkeiten?
Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
1
2
3
4
5
Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Kosten-Nutzenanalyse ist 3. Schritt
Durchführung einerKosten-Nutzen Analyse
Analyse quantitativer und qualitativer Nutzen, u.a.
HandlingPersonalKundenzufriedenheitSicherheit / EU 178/2002
Abschätzung Investitions-kosten, Pay-Pack, NPVAnalyse Gesamtkosten Projekt
Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
1
2
3
4
5
Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Definition einer Roll out Strategie
Auswahl von Technologie-Partnern (inkl. „back up“)Rollout-Planung je Applikation Rollout-Planung je „site“ („klein und motiviert“)Change Management
Passende Rollout-Strategie ist 4. Schritt
Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
1
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Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Professionelles Vorgehen ist 5 Schritt Professionelles Projektmanagement
Systemdesign (autark, integriert)Systemkonfiguration (Testszenarien, Controller,..) ApplikationsprogrammierungAnpassungen (Schnittstellen, ERP, LVS, etc.)Inbetriebnahme und Aftersales
Quelle: in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
1
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Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Vorgehensmodell für eine erfolgreicheEinführung von RFID(1)
(1) in Anlehnung an John Greaves; RFID Journal 2003
Rollout-Strategie
Kosten-Nutzen-Analyse
Applikationsanalyse
Global RFID Policy
Projekt-Management
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Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Gesamtkosten sind entscheidend für die Kosten-Nutzen-Analyse
Vorgehen zur Einführung von RFIDRFID in der Praxis
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Praxisbeispiel Objektortung
Problemstellung = Kein systematische
Parkplatzvergabe
= Lange Suchzeiten
= Unzufriedene Kunden / Mechaniker
Zielsetzung= Aufbau einer lokalen Ortung
= Reduzierung der Suchzeiten
Problemstellung Fehlverkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkladungen
Falsche Bestandsführung
Unzufriedene Kunden
Anforderung an RFID= Über 3.000 Fahrzeuge
= Ortungsgenauigkeit < 3m
= Betriebsgelände mehrere qkm
PraxisbeispieleRFID in der Praxis
Praxisbeispiel Objektortung
Lösung= 2,45 Ghz Transponder
= Read-only Transponder
= Hohe Lebensdauer (ca. 7 Jahre bei ca. 0,8 Mio. Identifikationen)
= Software-Applikation zum Auffinden der Fahrzeuge
= Reportfunktionen
Bis zu 300 mEntfernung
Bis zu 3 mGenauigkeit
Nutzen= Personaleinsparungen
= Höhere Kundenzufriedenheit
= Höhere Sicherheitsstandards
PraxisbeispieleRFID in der Praxis
Praxisbeispiel SCM
Problemstellung = Intermodaler Verkehr muss überwacht
werden
= Produktqualität muss gewährleistet sein
= Versch. Datenquellen müssen kombiniert werden
Zielsetzung= Minimaler Handlingsaufwand
= Durchgehende Überwachung
Problemstellung Fehlverkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkladungen
Falsche Bestandsführung
Unzufriedene Kunden
Anforderung an RFID= Leseentfernung > 5 m mit Handheld
= Temperaturdaten müssen erfasst werden
PraxisbeispieleRFID in der Praxis
Praxisbeispiel SCM
Lösung= 868 Mhz Transponder
= Integrierter Temperaturlogger
= Software-Applikation
= Web basiertes Zugriffskonzept
= GIS
= Eventmanagement
= Reportfunktionen
Nutzen= Höhere Kundenzufriedenheit
= Bessere Personalauslastung
SW
PraxisbeispieleRFID in der Praxis
Praxisbeispiel SCM
Lösung= 868 Mhz Transponder
= Integrierter Temperaturlogger
= Software-Applikation
= Web basiertes Zugriffskonzept
= GIS
= Eventmanagement
= Reportfunktionen
Nutzen= Höhere Kundenzufriedenheit
= Bessere Personalauslastung
PraxisbeispieleRFID in der Praxis
Die ESG im Überblick
RFID - Technologieüberblick
Aktuelle Entwicklungen in der Industrie
Vorgehen zur Einführung von RFID
Praxisbeispiele
Technologievergleich und Fazit
Agenda
Lokale Ortung z.B. via MobyR / Wherenet Globale Ortung via GPS/GSM
Globale Ortung via GSMLokale Identifikation via RFID Technologie
Technologievergleich und Fazit für den LKW VerkehrRFID in der Praxis
Bewertung: Lokale Ortung☺ Bis zu unter einem Meter genaue Ortung☺ rel. günstige Hardware (mobiler Datenspeicher)☺ Kaum bzw. keine laufenden Kosten
Indoor verwendbar (aber mit zusätzlicher Hardware)rel. Lange Lebensdauer (4-7 Jahre)hohe Infrastruktur- und Installationskosten
Lokale Ortung z.B. via MobyR / Wherenet
Lokale Identifikation via RFID Technologie
Bewertung: RFID Identifikation☺ Günstige Hardware☺ Infrastrukturkosten günstiger als bei lokaler Ortung☺ Große Lesereichweiten (bis zu 100 Meter) ☺ Lange Lebensdauer (bis zu 10 Jahre)
Indoor verwendbar (aber mit zusätzlicher Hardware)Keine Ortung, nur Identifikation eines Bereichs
Technologievergleich und Fazit für den LKW VerkehrRFID in der Praxis
Globale Ortung via GPS/GSMauf wenige Meter genaue Ortung ☺
keine Infrastruktur- und Installationskosten ☺Laufende Kommunikationskosten
teure Hardware (GPS/GSM-Modul) Keine Verwendung in Hallen und unter Vordächern
Globale Ortung via GSMkeine Infrastruktur- und Installationskosten ☺
Bis auf ca. 50 m genaue Ortung Mittlere bis hohe laufende Kosten (siehe folgende Seiten)
teure Hardware (GSM-Modul) Tracken im Ausland nicht möglich
Globale Ortung via GPS/GSM
Globale Ortung via GSM
Technologievergleich und Fazit für den LKW VerkehrRFID in der Praxis
Technologievergleich und Fazit für den LKW VerkehrRFID in der Praxis
LKW Zufahrtskontrolle
Ladestellenplanung
Ortung Werksgelände
Ortung Inland
Ortung weltweit
RFID LokaleOrtung
GSMOrtung
GPSOrtung
X
xX
X
X
X
x
x x
X
x
x
Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit
Kontakt:Rainer BarthelElektroniksystem- und Logistik-GmbHEinsteinstraße 174, D-81675 MünchenTelefon +49 (89) 92 16-22 12Telefax +49 (89) 92 16-22 36E-mail [email protected]://www.esg.de
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